Диффузия - это процесс, при котором атомы или молекулы перемещаются из области с высокой концентрацией в область с низкой концентрацией. На скорость диффузии влияет ряд факторов, включая температуру, концентрацию и молекулярную массу. Диффузия - важный процесс в организме человека, необходимый для транспорта молекул в ряде органов, включая легкие, почки, желудок и глаза.
В легких есть миллионы крошечных воздушных мешочков, называемых альвеолами, каждая из которых находится в тесном контакте с капиллярами. Когда воздух вдыхается, альвеолы раздуваются, и кислород диффундирует через стенку альвеол в капилляры. В то же время углекислый газ, который является продуктом жизнедеятельности дыхания, диффундирует из капилляров в альвеолы. Когда человек выдыхает, альвеолы сдуваются, и углекислый газ выдыхается из легких.
Почки удаляют продукты жизнедеятельности и помогают регулировать концентрацию ионов и других небольших молекул. Почки состоят из миллионов небольших трубчатых структур, называемых нефронами, которые оканчиваются полупроницаемой стенкой, называемой клубочком. Кровь, содержащая отходы, проходит через узел кровеносных сосудов, окруженных клубочками. Небольшие молекулы, такие как вода, натрий и глюкоза калия, могут проходить через клубочки в нефрон. Собирательное название материала, попадающего в нефрон, - фильтрат. Хотя фильтрат содержит большое количество отходов, он также содержит такие молекулы, как глюкоза, которые могут быть повторно использованы организмом. Канальец нефрона окружен капиллярами с низкой концентрацией полезных молекул. Диффузия позволяет этим молекулам повторно попадать в кровоток. Оставшиеся молекулы отходов внутри канальца превращаются в мочевину.
Тонкая кишка является частью пищеварительного тракта и отвечает за переваривание пищи и всасывание питательных веществ. Выстилка тонкой кишки покрыта эпителиальными клетками с крошечными волосовидными фолликулами, известными как микроворсинки. Липиды могут диффундировать непосредственно в эпителиальные клетки, выстилающие тонкий кишечник, где они затем обрабатываются органеллами. Другие молекулы, такие как аминокислоты, переносятся в эпителиальные клетки с помощью процесса, известного как облегченная диффузия. В этом процессе специальные белки-переносчики в мембранах эпителиальных клеток помогают удалить молекулы из тонкой кишки.
Роговица глаза не имеет кровеносных сосудов, снабжающих ее клетки кислородом. Это делает глаз необычным, поскольку вместо этого он получает необходимый кислород путем диффузии из атмосферы. Кислород сначала растворяется в слезах глаза, а затем диффундирует в роговицу. Точно так же отходы углекислого газа диффундируют из роговицы в атмосферу.